非线性系统双未知输入自校准滤波方法

摘要

在导航与控制、在线监测、故障诊断等工程领域,常常遇到强非线性系统(不能线性化),同时由于模型及参数选取不当、环境因素等影响,系统状态方程和量测方程中往往均含有未知输入(未知系统误差),而传统的Kalman滤波方法无法消除这两种未知输入的影响,导致较大的滤波误差。为此,本文提出一种非线性系统双未知输入自校准滤波方法,分别给出双未知输入自校准秩滤波方法和双未知输入自校准无迹滤波方法。该方法能分别对非线性状态方程和量测方程中是否含有未知输入进行自动识别,在确认存在未知输入后再对该未知输入进行估计和补偿,从而消除未知输入的影响。此外,还建立两步自校准滤波方法和两步量测数据自校准融合方法,可以综合利用前一步信息和当前时刻信息估计未知输入,能够进一步提高计算的鲁棒性和精度。